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离心泵基础知识8/12/20241离心泵基础知识议程1、离心泵、往复泵、螺杆泵、空冷风机2、时间安排：     内       容时      间离心泵两课时往复泵一课时螺杆泵、空冷风机一课时8/12/20242离心泵基础知识一、离心泵  1、引言        在石油化工生产中，离心泵时使用最广泛的液体输送机械具有结构简单、体积小、质量轻、流量稳定、易于制造和便于维护等一系列优点，因此，离心泵在石油化工生产中占有特殊的地位，约占生产用泵的80~90%   8/12/20243离心泵基础知识一、离心泵2、工作原理及分类 2.1工作原理          原动机通过泵轴带动叶轮高速旋转，叶片强迫泵内液体随之转动，在离心力作用下，液体被从叶轮中心抛向叶轮边缘此过程中，液体获得了能量，提高了静压强，流速增大， 动能增加液体离开叶轮进入泵壳，随流道逐渐加宽，液体流速降低，部分动能转换为静压能，并以较高的压强沿排出管流出与此同时在叶轮入口中心形成低压区，于是，在吸入罐液面与泵叶轮入口压力差的推动下，从吸入罐中的液体流进泵内这样，泵轴不停地转动，叶轮源源不断地吸入和排出液体 8/12/20244离心泵基础知识一、离心泵图 1-1 离心泵一般装置8/12/20245离心泵基础知识一、离心泵        离心泵的叶轮是按输送液体设计的，对气体不能加足够的离心力，假如泵内存在空气，空气的密度远小于液体，此时叶轮中心只能造成很小的负压，形不成所需的压强差，液体便不能进入到叶轮中心，泵也就排不出液体。

这种现象称为“气缚”所以，离心泵启动前必须要灌泵8/12/20246离心泵基础知识一、离心泵  2.2   离心泵的分类离心泵的分类        根据结构和使用目的不同，离心泵可以有很多种类型，常见的有以下几种分类方法        按液体吸入叶轮的方式可分为单吸泵和双吸泵单吸泵的叶轮只有一侧有吸入口，液体从叶轮一侧进入(图1-2)双吸泵的叶轮两侧都有吸入口(图1-3)双吸泵适用于排量较大的场合            8/12/20247离心泵基础知识一、离心泵图1-2　单级单吸离心泵8/12/20248离心泵基础知识一、离心泵图图 1-3  双吸式离心泵双吸式离心泵 8/12/20249离心泵基础知识一、离心泵         按叶轮级数，可分为单级泵和多级泵多级泵是在同一根泵轴上串联了两个以上叶轮图1-4）所示为一台两级单吸泵级数增多时，泵的扬程提高，可以达到的压力也随之提高级数更多的泵体一般制成分段式，其结构特点是壳体分为吸入段、中段和压出段，各段之间用拉紧螺栓固紧(图1-5)8/12/202410离心泵基础知识一、离心泵图图 1-4  双级悬臂双级悬臂Y型油泵型油泵8/12/202411离心泵基础知识一、离心泵图图 1-5   多级离心水泵多级离心水泵 8/12/202412离心泵基础知识一、离心泵        按壳体剖分方式，可分为水平剖分式和分段式。

水平剖分式的壳体在通过泵轴中心线的水平面上分开多级分段式的壳体是以与泵轴相垂直的平面剖分(见图1-5)8/12/202413离心泵基础知识一、离心泵 按输送介质，可以分为水泵、油泵、酸泵、碱泵等水泵的轴封一般采用填料密封，油泵则由于油类易挥发，同时泄漏后容易引起火灾，在密封上要求比较严格，通常采用密封效果比较好的机械密封(见图1-4)8/12/202414离心泵基础知识一、离心泵        油泵根据油品温度的高低，又分为冷油泵和热油泵，一般把输送油品温度在200℃以上的泵称热油泵热油泵在结构上需考虑热膨胀问题，如中心支撑、支架冷却、底座中央常装有滑动导块此外热油泵对材料的要求更高，如冷油泵壳体可用铸铁，热油泵泵体要用铸钢8/12/202415离心泵基础知识一、离心泵   2.3离心泵的型号          离心泵的型号各个厂家由各自的统一编号，不尽相同现将石油化工厂使用最多的水泵、油泵、耐腐蚀泵型号介绍如下： 8/12/202416离心泵基础知识一、离心泵 国产泵的型号大部分按汉语拼音等编制，型号通常分首、中、尾三部分首部是数字，表示泵的主要尺寸(一般为泵的吸入口直径，以mm或英寸为单位)；中部是汉语拼音字母，表示泵的特征或型式；尾部的数字表示该泵的性能参数，旧产品中该数字代表泵的比转数nl除以10的整数值，新产品中代表该泵的单级扬程(m)。

有时尾部数字后面还带有英文字母A、B、C等，它表示泵中装着外径切割过叶轮多级泵尾部由两个数字相乘表示，其中乘号前的数字代表泵的单及扬程[m]，乘号后的数字表示泵的级数 8/12/202417离心泵基础知识一、离心泵8/12/202418离心泵基础知识一、离心泵8/12/202419离心泵基础知识一、离心泵Y型油泵的材料分为型油泵的材料分为I、、ⅡⅡ、、ⅢⅢ三类，三类， I为铸铁，为铸铁， ⅡⅡ为铸钢，为铸钢， ⅢⅢ为不锈钢为不锈钢8/12/202420离心泵基础知识一、离心泵   3、   离心泵的基本构成      离心泵的基本构成包括叶轮、轴、吸入室、泵体、密封装置、平衡装置等       a、叶轮    叶轮是离心泵中唯一的能量传递元件叶轮和轴以及固定于轴上的所有零件统称为转子当原动机带动泵轴旋转时，固定于轴上的叶轮也随之旋转，通过叶片把原动机的能量传给液体，使液体提高压力通过泵后液体压力的升高值ΔP(Pa)，与扬程H(J／kg)和液体的密度ρ(kg／m3)有关，即ΔP＝ρH(MPa)        8/12/202421离心泵基础知识一、离心泵         叶轮通常由轮盘、叶片和轮盖三部分组成。

按结构可分为闭式、半开式、开式等结构按吸液方式可分为单吸和双吸两种叶轮多数情况下用铸造或精密铸造法整体制成当流道很窄不易铸造时，可采用在轮盘上铣出叶片后与轮盖焊接或铆接的结构8/12/202422离心泵基础知识一、离心泵           闭式叶轮    如图1-6（a)所示闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮缘组成在前后盖板之问装有叶片形成流道，液体由叶轮中心进入沿叶片间流道向轮缘排出适用于高扬程，输送不含杂质的洁净液体炼厂中使用的油泵多是此种叶轮 8/12/202423离心泵基础知识一、离心泵 半开式叶轮 如图1-6（b)所示半开式叶轮只有后盖板 ，流道是半开启的，它适用于输送易沉淀或含有固体颗粒和杂质的液体，效率较低 开式叶轮 如图1-6（c)所示开式叶轮前后盖板均没有，流道是敞开的，常用来送浆状或糊状以及含有杂质悬浮物的液体，制造简单、清洗方便，但由于叶轮与泵体不能很好的密合，部分液体会回流到吸液侧，因而效率低8/12/202424离心泵基础知识一、离心泵 单吸式叶轮液体只能从一侧吸入，其结构简单双吸式叶轮液体可同时从两侧吸入，具有平衡轴向力和改善汽蚀性能的优点。

 8/12/202425离心泵基础知识一、离心泵图图 1-6 离离心心泵叶轮型式泵叶轮型式8/12/202426离心泵基础知识一、离心泵           叶片有前弯叶片、径向叶片和后弯叶片之分，如图1-7 所示离心泵中大都采用后弯形叶片，即叶片弯曲方向与叶轮转动方向相反8/12/202427离心泵基础知识一、离心泵图图 1-7  不同叶片弯曲型式的叶轮不同叶片弯曲型式的叶轮 8/12/202428离心泵基础知识一、离心泵         b、轴       轴是传递扭矩的主要部件轴径按强度、刚度及临界转速确定中小型泵多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮问距离用轴套定位近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难 8/12/202429离心泵基础知识一、离心泵        c、吸入室      吸入室位于叶轮入口之前，其作用是将吸入管中液体以最小的能量损失导入叶轮吸入室一般有三种形式，如图1-8 所示            锥形吸入室    这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。

液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀直锥形吸人室的锥度约7°～8°用于小型单级悬臂式离心泵中8/12/202430离心泵基础知识一、离心泵          螺旋形吸入室   这种吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的优点目前多用于悬臂式离心油泵和剖分式多级蜗壳泵中8/12/202431离心泵基础知识一、离心泵          环形吸入室    这种吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同其优点是结构对称、简单、紧凑．轴向尺寸较小缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀常用于多级分段式离心泵中8/12/202432离心泵基础知识一、离心泵图图 1- 1-8   吸入室型式吸入室型式 8/12/202433离心泵基础知识一、离心泵         d、泵体    泵体主要是压液室，压液室的作用是收集液体和转换能量，即把从叶轮排出的液体收集起来导向排出管，同时降低液体的速度，使动能转化为压力能压液室是指叶轮出口到泵出口法兰(对分段式多级泵是到下一级叶轮入口)的过流部分，常见的有蜗壳和导叶(也称导轮)两种型式 8/12/202434离心泵基础知识一、离心泵 蜗壳因流道做成螺旋形而得名，如图1-9所示。

液体沿螺旋线流动，随着流道截面的增加而降低速度,同时部分动能转变成静压能蜗壳后有一扩压段，在该段主要起降速扩压作用 8/12/202435离心泵基础知识一、离心泵图图1- 9 蜗壳图蜗壳图 8/12/202436离心泵基础知识一、离心泵         对于分段式多级泵，为了使结构简单紧凑，每级叶轮和下一级叶轮之间的能量转换采用导叶(导轮)结构，导叶有径向导叶和流道式导叶两种，如图1-10所示径向导叶流动性能稍差，流道式导叶流动性能较好，但制造困难离心油泵与一般分段多级泵多用径向式导叶，而分段多级高压热油泵则用流道式导叶8/12/202437离心泵基础知识一、离心泵图图 1-10  导叶图导叶图 8/12/202438离心泵基础知识一、离心泵     e、密封装置密封装置 离心泵密封装置有密封环(又称口环、卡圈)和轴端密封两部分  8/12/202439离心泵基础知识一、离心泵 (1)密封环 由于离心泵叶轮出口液体是高压，入口是低压，高压液体经叶轮与泵体之间的间隙泄漏而流回吸入处，所以需要装密封环其作用是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可保护叶轮，避免与泵体摩擦。

密封环型式如图1—11所示．有平环式、角接式、迷宫式凹槽式一般泵使用前两者，而高压泵由于单级扬程高，为减少泄漏量，常用迷宫式8/12/202440离心泵基础知识一、离心泵图图 1-11 1-11 密封环型式密封环型式 8/12/202441离心泵基础知识一、离心泵 炼油厂中油泵的壳体口径与叶轮口环，中间托瓦与中间轴套(也称级间口环)的直径间隙有一定要求，列于表1—1  表表 1-1  口环间隙允许值口环间隙允许值                      单位：单位：mm 8/12/202442离心泵基础知识一、离心泵 (2)轴端密封(简称轴封) 在泵的转轴与泵壳之间有间隙，为防泵内液体流出，或防止空气漏入泵内(当入口为真空时)，需要进行密封目前炼油行业各种泵采用的轴端密封装置有：填料密封、机械密封、迷宫式密封和浮动环密封 8/12/202443离心泵基础知识一、离心泵 填料密封 带水封环的填料密封结构，如图1—12所示它由填料箱、水封环、填料、压盖和压紧螺栓等组成填料密封的效果可用拧紧压盖螺栓进行调整，拧紧程度以一秒内有一滴水漏出即可。

放置水封环,其目的是起到水封、减少泄漏作用，并起冷却和润滑的作用填料常温多为浸有石墨粉或润滑油的石棉绳，若温度、压力稍高，则用石棉等软纤维编织物作填料，编织物中加有浸渍石墨的铜、铝、铅等金属丝多用于水泵 8/12/202444离心泵基础知识一、离心泵图图1 1一一l2 l2 带水封环的填科密封带水封环的填科密封(a)(a)填科密封；填科密封；(b)(b)水封环水封环l l一轴；一轴；2 2一压盖；一压盖；3 3一填科；一填科；4 4一填科箱；一填科箱；5 5一水封环；一水封环；6 6一引水管一引水管 8/12/202445离心泵基础知识一、离心泵 机械密封：机械密封是无填料的密封装置其典型结构如图1—13所示，它由动环、静环、弹簧和密封圈等组成动环随轴一起旋转，并能作轴向移动；静环装在泵体上静止不动这种密封装置是动环靠密封腔中液体的压力和弹簧的压力，使其端面贴合在静环的端面上(又称端面密封)，形成微小的轴向间隙而达到密封的为了保证动静环的正常工作，轴向间隙的端面上需保持一层液膜，起冷却和润滑作用 8/12/202446离心泵基础知识一、离心泵图１－１３图１－１３ 典型机械密封示意图典型机械密封示意图8/12/202447离心泵基础知识一、离心泵　 　不论何种类型的机械密封，都由四个部件组成：　　　(a)主要密封件(摩擦副)：动环(与转于一起旋转)及静环(固定在压盖内，由防转销防止它转动)。

要求动静环密封面紧密贴合，两环具有良好的耐磨性；动环可以轴向灵活移动，自动补偿密封面的磨损，并要求与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用为此要求密封面应有良好的加工质量 　　8/12/202448离心泵基础知识一、离心泵　　　(b)辅助密封：有O形环、V形环、U形环、楔形环等形式它们主要起密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用其材料应耐热、耐寒并与介质不溶，不起化学反应等 　　　(c)压紧件：弹簧、压环等　　　 8/12/202449离心泵基础知识一、离心泵　　　机械密封中一般有四个可能的泄漏点，如图1—13，压盖与填料密封箱之间的泄漏点4是静密封（用密封圈或垫片），动环与轴的泄漏点2（用具有弹性和自紧性的V型密封圈）、静环与端盖的泄漏点3基本上是静密封 ，泄漏点1是动、静环之间的动密封，摩擦副端面的紧密贴合达到，所以机械密封也称端面密封端面间的贴合靠介质压力和弹簧力作用而达到 8/12/202450离心泵基础知识一、离心泵　　　　　　机械密封的特点就是将易泄漏的轴向密封改变成较难泄漏的静密封与端面密封　　　机械密封的优点：转子转动或静止时，密封效果都好，安装正确后能自动调整；轴向尺寸较小，摩擦功耗较少；安全、可靠，使用寿命长等。

8/12/202451离心泵基础知识一、离心泵　　　石油化工厂机械密封常用的材料：动、静环材料为硬质合金和浸渍树脂或金属的石墨，一般为一硬一软配对在一些特殊场合，也有都用硬质合金作动、静环的硬对硬配对密封圈常用耐油橡胶、聚四氟乙烯等材料　　　目前，生产上高温泵多采用集装式的金属波纹管密封 ，维修比较方便8/12/202452离心泵基础知识一、离心泵图１－１４　图１－１４　典型的金属波纹管密封典型的金属波纹管密封8/12/202453离心泵基础知识一、离心泵   f、平衡装置               平衡装置又有轴向力平衡与径向力平衡之分         轴向力平衡装置     离心泵运转时，转子受到一个与轴心线平行的轴向力，其产生原因可作如下解释：液体流经叶轮后压力升高，因此在叶轮前后两侧压力的分布不同，如图1-15所示在轮盖侧r1范围内的压力为p1，轮盘侧r2范围内为p2且呈抛物线分布显然轮盖侧压力低，轮盘侧压力高，这就是产生轴向力的主要原因轴向力一般自叶轮背面指向叶轮入口     8/12/202454离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 15 叶轮两侧压力分布叶轮两侧压力分布8/12/202455离心泵基础知识一、离心泵       由于轴向力相当大(特别是叶轮的级数较多时)，除个别单级小型水泵利用滚动轴承承受轴向力外，一般都需要采取平衡轴向力的措施。

       单级泵常用的平衡轴向力措施： ①采用双吸叶轮双吸叶轮两侧对称，轴向力相互抵消，这种叶轮一般用于流量较大的场合 8/12/202456离心泵基础知识一、离心泵 ②开平衡孔或接平衡管在叶轮轮盘上相当于吸入口直径范围内开若干平衡孔，使轮盘前后空间相通，液体从轮盘后经平衡孔流到进口，或利用平衡管将部分液体引回叶轮入口，使叶轮两侧压力分布基本相同这种结构的叶轮在叶轮背后与泵壳间增设密封环．其直径与轮盖入口处的密封环的直径相同如图1—16所示  8/12/202457离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 16 平衡孔和平衡管平衡孔和平衡管 8/12/202458离心泵基础知识一、离心泵 ③平衡叶片此法是在叶轮轮盘背面装有若干径向叶片，如图1—17所示当叶轮旋转时，叶片推动叶轮与泵壳间的液体旋转，使叶轮背面靠叶轮中心部分的压力下降，使轴向力减小此法还具有减小轴封负荷，防止固体颗粒进入轴封的作用 8/12/202459离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 17  平衡叶片平衡叶片 8/12/202460离心泵基础知识一、离心泵      多级泵常用的轴向平衡措施有以下几种： ①叶轮对称布置。

叶轮对称布置一般用于叶轮数为偶数的水平剖分式多级蜗壳泵，如果级数为奇数时，第一级叶轮要做成双吸叶轮图1—18为叶轮对称布置的几种形式叶轮对称布置的要求是轴封所受压力较小；级间泄漏量要小，即相邻级间的压差应尽量小；同时流道应尽量简单 8/12/202461离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 18  叶轮对称布置型式叶轮对称布置型式 8/12/202462离心泵基础知识一、离心泵 ②平衡鼓 在多级分段泵的未级叶轮后装一个圆柱形平衡鼓(也称卸荷盘)，当轴向力发生变化时，平衡鼓不能调整平衡力，仍需安装止推轴承来承受残余的轴向力如图1—19  8/12/202463离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 19  平衡鼓平衡鼓 8/12/202464离心泵基础知识一、离心泵 ③自动平衡盘在多级泵中，为适应轴向力的变化，自动调整轴向力的平衡，采用自动平衡盘装置在这种装置中，靠转子左右移动，不断调整平衡力大小，以达到轴向力与平衡力的平衡  8/12/202465离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 20  自动平衡装置自动平衡装置 8/12/202466离心泵基础知识一、离心泵 ④平衡盘与平衡鼓组合装置。

这种装置兼有平衡盘与平衡鼓的综合效果，多用于大容量分段式多级泵中，如图1—21所示 8/12/202467离心泵基础知识一、离心泵图图1－－ 21  平衡盘和平衡鼓组合装置平衡盘和平衡鼓组合装置 8/12/202468离心泵基础知识一、离心泵 径向力平衡措施 径向力的不平衡主要出现在蜗壳式泵中，当流量发生变化．在大于或小于设计流量下工作时，叶轮与涡室的协调性被破坏，在叶轮周围产生速度和压力的不均匀当流量小于设计流量时，涡室压力从泵舌开始逐渐上升在流量大于设计流量时，蜗室内压力从泵舌开始逐渐下降离心泵并不能总在设计流量下工作，启动和停车时在零流量下工作，生产中产量的变化也直接影响泵的流量，因此径向力是不可避免的径向力的合力使轴和轴承受到额外的负荷 8/12/202469离心泵基础知识一、离心泵      径向力平衡的措施有：      ① 双层蜗室或双涡室将蜗室分成对称的两部分，虽然在每个蜗室中压力分布仍是不均匀的，但由于两蜗室相互对称，作用在叶轮上的径向力互相平衡      ② 相邻两蜗室旋转180℃布置在多级蜗壳泵里，采用相邻两蜗室旋转180℃布置的办法，可以减弱径向力对轴的作用，但轴上剩有一个力矩，由于两叶轮间距很小，所以力矩对轴的影响较小。

8/12/202470离心泵基础知识一、离心泵4、离心泵的主要性能参数        离心泵的主要性能参数有转速、流量、扬程、功率和效率等        a、转速    即离心泵叶轮的转速以r/min表示         8/12/202471离心泵基础知识一、离心泵       b、 流量   有泵的流量和理论流量之分大多采用容积流量，单位为m3/s、m3/h泵的流量Q是指单位时间内有泵的排液口排出的液量；泵的理论流量QT指单位时间内流入泵作功部件内的液量两者的关系如下：                       QT = Q+∑q    式中，∑q为单位时间内泵的容积泄漏量，包括内泄漏（叶轮出口转入口）和外泄漏（不经排液管而漏到泵体外）    8/12/202472离心泵基础知识一、离心泵      c、扬程    有泵的扬程（实际扬程）和理论扬程之分泵的扬程H指作功元件对泵排出的单位重量的液体所作的有效功理论扬程HT指作功元件对流经叶轮的单位重量的液体所作的功单位为m理论扬程为实际扬程与泵内的流体阻力损失之和8/12/202473离心泵基础知识一、离心泵       d、功率    有有效功率、和内功率 之分。

       有效功率Neff是指单位时间内泵出口流出的液体从泵中取得的能量计算值如下： Neff=pgQH/103 KW 内功率Ni为单位时间内作功元件所给出的能量计算值如下： Ni =pgQTHT/103 KW  轴功率N为单位时间内由原动机传递到泵主轴上的功它是内功率Ni和机械损失(机械摩擦损失）功率之和8/12/202474离心泵基础知识一、离心泵        e、效率     有容积效率、水利效率及机械效率和总效率        容积效率是衡量泵泄漏量大小也及密封环好坏的指标容积效率=Q/QT        水利效率是衡量液体流经泵的阻力损失大小的指标水利效率=H/HT        机械效率是衡量泵运动部件间机械摩擦损失及轮阻损失大小的指标机械效率=Ni/N            总效率是衡量泵工作是否经济的指标    总效率= Neff/ N8/12/202475离心泵基础知识一、离心泵5、离心泵的特性曲线       离心泵的主要性能参数之间存在一定的关系，可由试验测定，将试验结果标绘于坐标纸上，可得出一组曲线，称为离心泵的工作性能曲线或特性曲线。

一般由扬程特性曲线、功率特性曲线、效率特性曲线等组成8/12/202476离心泵基础知识一、离心泵         离心泵的特性曲线分析       a、扬程特性曲线     它反映了泵的流量与扬程之间的依从关系曲线上任一点表明对于每一流量只能给出一个对应扬程形状一般有以下三种：        ①单调下降形    如图1-22（a)所示，表明流量变化时，扬程变化较大适用于输送易于堵塞管路的液体介质和压力变化较大的场合8/12/202477离心泵基础知识一、离心泵        ②平坦形     如图1-22（b）所示，表明流量变化时，扬程变化不大 具有此种特性的泵，当采用调节伐调节流量时，灵敏性高，调节损失小适用于流量变化大，扬程变化小的场合         ③驼峰形     如图1-22（c）所示，具有此种特性的泵，某些条件下会出现不稳定工作情况8/12/202478离心泵基础知识一、离心泵HHHNNNQa abc图1-228/12/202479离心泵基础知识一、离心泵       b、功率特性曲线     它表明电动机传到泵轴上的功率和流量关系曲线上任一点表明泵在提供某一扬程和流量时需要的轴功率。

        ①功率随流量增大而下降的情况如图1-22（a)所示，具有此种功率特性的泵，不宜采用封闭启动，此时泵所配备电机功率储备也应大些 8/12/202480离心泵基础知识一、离心泵       ②功率随流量的增大变化不大的情况如图1-22（b）所示       ③功率随流量的增大而上升的情况如图1-22（c）所示，具有此种功率特性的泵，在Q=0时，功率有最小值，应采用关闭出口伐启动，以减少泵的启动功率8/12/202481离心泵基础知识一、离心泵        c、效率特性曲线     它反映了泵的流量与扬程之间的依从关系曲线上任一点表明泵在某一定操作情况下的工作效率多数离心泵的效率开始随流量的增加而上升，达到最大值后，在增加流量效率反而下降即离心泵在一定转速下有一最高效率点对于流量变化较大的情况，宜选择高效工作区较宽的泵8/12/202482离心泵基础知识一、离心泵6、离心泵的管路特性曲线    6.1管路特性曲线         离心泵的管路特性曲线指管路情况一定时（即管路进出口压力、升液高度、管路长度和管径、管件个数尺寸以及阀门开启度等已确定），是液体从吸液池开始经过该管路到达管路的出口需要由外界给予单位重量液体的能量L(m）予经过该管路的容积流量Q间的关系曲线。

8/12/202483离心泵基础知识一、离心泵    只有H=L才能维持液体的稳定输出要求由伯努利方程简化归纳：                    L=A+BQ2       式中：A—管路静压差，包括与流量无关的输液高度即进出口管路两端的压差                              B---与管路尺寸即阻力系数有关的系数     由管路特性可知，管路内单位重量液体所需 的能量随流量增加而增加；而由离心泵特性可知，泵提供单位重量液体所需的能量随流量增加而减小两条曲线的交点表示管路所需能量与离心泵所需能量达到平衡，此点所对应流量和扬程为实际值，即工况点若工作点处于泵的高效区，说明泵选择的较好8/12/202484离心泵基础知识一、离心泵 6.2有泵旁路的流量调节    ①调节液体流量        即在出口管路上安装调节伐通过改变伐门的开度来调节液体流量         如图，当关小阀门，管路阻力增大，管路特性曲线变陡，泵的工作点由A点移到B点，压头增加，流量减小当开大阀门，管路阻力减小，管路特性曲线变缓，泵的工作点由A点移到C点，压头减小，流量减小增加关小阀门调流量不经济，但调节方便，采用较广泛。

8/12/202485离心泵基础知识一、离心泵L=A=BQ2H～QACBQHQBQAQCHBHAHC8/12/202486离心泵基础知识一、离心泵   ②旁路调节   ③改变泵的转速   ④改变叶轮直径6.3离心泵的串联与并联   ①串联    当管路的端点条件（位置、压力）改变，需加大扬程时，可串联使用对规格相同的两台泵串联来说，管路特性曲线不变，工作点的扬程并非单个泵扬程的两倍   ②并联     如需要加大流量，一台泵不能满足，可两台泵并联操作对规格相同的两台泵并联来说，管路特性曲线不变，工作点的流量并非单个泵扬程的两倍       8/12/202487离心泵基础知识一、离心泵QHH1H3QH12ⅠⅡⅠⅡⅠ‘Ⅱ‘1238/12/202488离心泵基础知识一、离心泵7、离心泵的吸入特性         吸入特性指泵工作时其入口允许吸上真空高度与流量的关系特性      7.1汽蚀现象        机理    离心泵工作时，当处于叶片入口低压区的液体压力降到对应液体温度的饱和蒸汽压时，液体便开始汽化而形成气泡，气泡随液流在流到中流动道压力较高之处时有瞬间凝失在气泡凝失的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入气泡凝失形成的空穴，并伴随由局部高温、高压水击现象。

8/12/202489离心泵基础知识一、离心泵    汽蚀现象危害        ① 泵的性能突然下降，严重时造成抽空        ②泵产生震动和噪音，损坏密封、轴承等配件，造成泄漏        ③泵的过流元件表面受到机械性质的破坏          8/12/202490离心泵基础知识一、离心泵   汽蚀现象的原因      ①与液体介质的性质有关如温度愈高，挥发性愈大则饱和蒸汽压愈高，愈易发生汽蚀       ②与泵本身结构有关泵入口到低压区间的阻力损失和液流速度的增大、低压区的位置对汽蚀有影响，这与泵的结构及泵的流量有关        ③与吸入装置有关液面压力低，泵安装高度高或吸入管阻力损失大易产生汽蚀8/12/202491离心泵基础知识一、离心泵    7.2离心泵的汽蚀余量        必需汽蚀余量NPSHr（最小汽蚀余量）指要求入口处单位重量液体能量应比低压区富余的能量，它与泵的结构和液体的流动状态有关，与管路特性无关其愈小表示该泵的耐蚀性好，一般随流量增加而增加8/12/202492离心泵基础知识一、离心泵       有效汽蚀余量NPSHa指流到泵入口处单位重量液体所具有的能量比汽蚀时的静压能所富余的能量。

与吸液管路特性及液体汽化压力有关，与泵本身无关       需用汽蚀余量[NPSH]= NPSHr+K                       安全裕量K=0.3～0.5m    防止产生汽蚀的条件为有效汽蚀余量大于泵的许用汽蚀余量                     NPSHa ≥ [NPSH]8/12/202493离心泵基础知识一、离心泵    7.3吸上真空高度         吸上真空高度指泵入口处的真空度用Hs表示:Hs=（Pa-P0)/ρg                Pa:   当地大气压                               P0：泵入口处压力         通过实验可获得最大吸上真空高度（Hs）max,  为不发生汽蚀，一般取允许吸上真空高度（Hs）allo作为泵的汽蚀特性参数          [NPSH]+ （Hs）allo≈10   mH2O8/12/202494离心泵基础知识一、离心泵    8、液体性质对离心泵性能的影响     ①液体密度对泵性能的影响         液体密度不同，泵功率不同，两者成正比密度增大，吸入装置的有效汽蚀余量降低，易发生汽蚀。

      ②液体粘度对泵性能的影响          当粘度较高时，在相同流量下，泵的扬程和效率将减小，而轴功率增加扬程相同时，流量将变小粘度增大，泵的抗汽蚀性能下降8/12/202495离心泵基础知识一、离心泵    ③液体饱和蒸汽压对泵工作的影响       饱和蒸汽压升高时，泵的抗汽蚀性能下降     ④液体浓度对泵的影响        当液体中含有固体颗粒时，也会使泵的扬程、流量和效率下降8/12/202496离心泵基础知识第二个主题l解释细节l讲述示例l进行练习以巩固所学知识8/12/202497离心泵基础知识总结l回顾所学的内容l指出应用所学内容的方法l要求对培训进行反馈8/12/202498离心泵基础知识其他信息l其他培训l列出书籍、文章、电子文档资源l顾问服务、其他资源8/12/202499离心泵基础知识。